איך לבחור פאנלים סנדוויץ' משעווה סלע לצורך עמידות באש

התפקיד הקריטי של חומרי בניין עמידים באש

מתקנים תעשייתיים ומסחריים נמצאים בסיכון גבוה יותר ב-23% לשריפות בהשוואה לבניינים מגורים, כאשר בערות החומר משפיעה ישירות על זמני ההתפנות ועל שיעורי קריסת המבנה (Ponemon 2023). פתרונות איטום לא בערים כמו פנלים סנדוויצ'יים מבדיל רוקה יוצרים מחסומים חיוניים שמאטים את התפשטות הלהט, ונותנים לתושבים עד 60% יותר זמן להימלט בהשוואה לחלופות בערות.

איך בדיל רוקה משפר את העמידות באש בפנלים סנדוויצ'יים

הרכב המינרלי של צמר סלע מורכב בעיקר מסלע בזלתי ופסולת מתכלה שנמסו והופכים למבנים של סיבים שזורים זה בזה, מה שנותן לו תכונות של עמידות טבעית באש. כשנוצר שרפה, חומרים כמו ליבות פוליאוריטן או EPS נוטים לשחרר גazy רעילים, אך צמר הסלע נשאר יציב גם כאשר הוא נתון לחום גבוה במיוחד, מעל 1000 מעלות צלזיוס. העובדה שצמר הסלע מקבל דירוג A1 כחומר לא בער אומרת שהפאנלים האלה לא יעזרו בהצתת אש ברגעים קריטיים הידועים כ'התפרצויות'. ומדובר כאן בדבר רציני, שכן 'התפרצויות' אחראיות לכ-80 אחוז ממקרי המוות הנובעים משריפות, לפי מחקריו של גופי הבטיחות.

ביצועים בשטח: מקרי לימוד בבניינים תעשייתיים

שדרוג של מחסן אחסון כימי בשנת 2022 באמצעות לוחות צמר סלע בגובה 120 מ"מ הדגים התפשטות להט אפס במהלך שרפה לא ידועה, והגביל את הנזק ל-15% מהמבנה. במקביל, יחידות שכנות עם ליבות EPS ספגו הפסדים מלאים תוך 20 דקות.

הערכת דירוגי אש: הבנת הקטגוריה A1 - חומר שאינו בער

הסיווג A1 לפי EN 13501-1 מסמל את רמת הבטיחות הגבוהה ביותר נגד אש, ודורש מהחומרים להשיג:

• התפשטות להט אפס במבחני תא אנכי
• שחרור חום מתחת ל-2 MJ/מ"ר
• ללא ייצור עשן או טיפוף שברים

ביקוש גובר לפתרונות עיטוי שאינם בערים

עדכונים חמירים לקוד 건יה בינלאומי (IBC 2021) מחייבים כיום חומרים עם דירוג A1/A2 לכל המבاني גבוהים ולמחיצות תעשייתיות, מה שמוביל לעלייה של 37% בשימוש בלוחות צמר סלע באמריקה הצפונית ואירופה בהשוואה לשנה שעברה.

תכונות הליבה של לוחות סנדוויץ' מצמר סלע

הרכב ואמינות מבנית של ליבת צמר סלע

פלטות סנדוויץ' מבדל אבן שואבות את עמידותן באש מסיבי מינרלים דחוסים של בזלת או דיובזה, עם צפיפות בין 80–150 ק"ג/מ³. הרכב המינרלי הזה יוצר רשת לא דלקת שאינה ניזוקת בטמפרטורות העולות על 1,000° צלזיוס, תוך שמירה יציבה על התכונות המבניות – יתרון קריטי לעומת חומרי בידוד אורגניים שמתרסקים בתנאי חום קיצוני.

ביצועי בידוד תרמי ואקוסטי

ליבות צמר סלע יש להן מוליכות חום של כ-0.04 עד 0.045 וואט/מטר•קלווין, כלומר הן עוצרות העברת חום דרכהן בכ-40 אחוז טוב יותר מאשר קירות בטון רגילים. הטבע החורסי של החומר מעניק לו גם יכולות בידוד קול טובות, ומספק בדרך כלל דירוג STC בין 25 ל-30. זה עוזר לצמצם את הרעש המolest מהמכונות ומחיזי מזגן בסביבות תעשייתיות. לפי דוחות התעשייה האחרונים משנת 2023, מבנים המשתמשים בחומרים אלו יכולים לחסוך בין 18 ל-22% על חשבון האנרגיה. בנוסף, מתקנים שומרים על תחומי רישון חוקיים לרמות רעש במקום עבודה, מבלי שיהיה צורך לבזבז כסף נוסף על טיפולים אקוסטיים מיוחדים.

עמידות ועמידות בפני תנאי אקלים קיצוניים

התכונות המיוחדות של סלע בזלת שדוחות מים מונעות ממנו לספוג לחות גם כאשר רמת הרטיבות מגיעה ל-95%, מה שחשוב במיוחד לבניינים הסמוכים לחוף, שם בעיית הקורוזיה יכולה להיות חמורה. פנלים מפלדה שעתודים לעמוד בפני נזקי UV פועלים יחד עם העיצובים החיברים זה בזה כדי לשמור על בטיחות מפני שריפה, גם כאשר הטמפרטורות משתנות בצורה דרמטית בין 40- מעלות צלזיוס ו-120 מעלות צלזיוס. כיום, מרבית מקומות האחסנה קרים זקוקים לסוג זה של הגנה – למעשה, כ-79% מהם התקינו פנלים אלו בשנה שעברה, לפי דוחות תעשייתיים. מבחנים בשטח הראו כי לאחר 15 שנים של תנאים קיצוניים במפעלי כימיקלים עם כמות גדולה של חומצה באוויר, הבידוד עדיין עובד יפה מאוד, עם ירידה של פחות מ-2% ביעילותו במניעת חדירת חום.

סלע בזלת לעומת סוגי ליבה אחרים: השוואת בטיחות אש

השוואת ביצועי אש: סלע בזלת לעומת פנלים מסוג EPS ו-PU

בבחינת פנלים סנדוויצ'ים עמידים באש, צמר הסלע בולט בהחלט על פני אפשרויות כמו EPS (פוליסטירן מוגדש) ו-PU (פוליאוריטן), שכן הוא פשוט אינו נדלק. גם המספרים מספרים סיפור די ברור. EPS מתחיל להנתך סביב 200 מעלות פרנהייט, כלומר כ-93 מעלות צלזיוס, בעוד ש-PU משחרר אדים רעילים כשהחום עולה על 437 מעלות פרנהייט (בערך 225 מעלות צלזיוס). צמר הסלע, לעומת זאת, ממשיך להחזיק מעמד גם כאשר הטמפרטורה מגיעה ל-2,150 מעלות פרנהייט (כ-1,177 מעלות צלזיוס), לפי מבחני יציבות תרמית בהתאם לתקן EN 13501-1. ובנוגע לסיווגים, לצמר הסלע מוענק הדירוג הגבוה ביותר – סיווג A1 לחומרים לא דליקים. לעומת זאת, ל-EPS מוענק הציון הנמוך ביותר, סיווג F לדליקות, ול-PU יש סיווגים שונים, בין B ל-C, בהתאם למי שביצע את הבדיקה.

פנלים סנדוויצ'יים מכותנה אבן הם יעילים במיוחד במקומות שבהם שלמות מאפי הסיכון לשריפה היא קריטית, כמו מתקני עיבוד כימיים ומוקדי נתונים. פנלים אלו עוצרים את התפשטות הלהט במהירות ומשאירים את שחרור העשן מתחת ל-10% מהרשות לפי תקני ASTM. מבחנים בתנאים מבוקרים בהתאם לתקן GB8624-2022 מראים עד כמה פנלים מ-EPS מתפקדים פחות טוב כשמדובר במטרת התפשטות הלהט – הם מאפשרים להלבנות לנוע בערך פי 2.5 יותר מאשר כותנה אבן. בידוד פוליאוריתן אולי מציע תכונות תרמיות טובות יותר, בערך 0.022 וואט למטר קלווין בהשוואה לטווח של כותנה אבן שהוא בערך 0.035 עד 0.045, אך חומר זה בער בקלות. עובדה זו הופכת את PU לא מתאים לבניינים הדורשים לפחות שעתיים של הגנה על בסיס עמידות בפני אש.

יישומים אידיאליים: מחסנים, איחסון קרה ובנייני מגורים גבוהים

האייררכיה של שלמות מאפי הסיכון לשריפה של חומרי הליבה קובעת ישירות את היישומים שלהם:

• מחסנים : התכונות הלא דליקות של צמר סלע עונות לתקן NFPA 13 עבור מתקני אחסון הכוללים חומרים דליקים.
• אחסון קירור : PU שולט ביחידות קירור נמוכות סיכון, אך דורש מחסומים נוספים למניעת אש בחללים העולים על 500 מ"ר.
• בנייני מגורות : הקוד הבינלאומי לבנייה מחייב שימוש בליבות של צמר סלע בלוחות חיפוי חיצוניים בבניינים שגובהם עולה על 75 רגל (23 מטר) כדי למנוע התפשטות אנכית של אש.

פרויקטים אחרונים מראים הפחתה של 63% בתביעות ביטוח הקשורים לאש בבניינים תעשייתיים המשתמשים בצמר סלע לעומת חלופות PU (דוח הבטיחות בبناء 2023). עבור פרויקטים המשקלים בין עלות לבטיחות, עיצובים היברידיים עשויים להשתמש ב-PU באזורים שאינם קריטיים, תוך שמירה על צמר סלע עבור קירות אש ונתיבי בריחה.

התאמה לתקנים ואישורים בינלאומיים בתחום בטיחות אש

תקנות עיקריות המשפיעות על בחירת פנלי צמר סלע

קודים בנייניים כיום מחייבים בחוזקה אפשרויות איטום לא דליקות בבניינים תעשייתיים ומסחריים. קחו את קוד הבניין הבינלאומי (IBC) כדוגמה אחת, הוא מחייב קירות עמידים באש במקומות שבהם מאוחסנים חומרים מסוכנים. לאחר מכן יש את האורוקוד EN 1996-1-2 שמגדיר אילו דרישות של התנגדות תרמית יש לעמוד בהן עבור מבנים שונים. כאשר בוחנים נתוני ביצועים ממשfires במפעלים לשנת 2023, מבנים עם פנלים מכותנה סלע שעמדו בדרישות אלו הראו הפחתה של כ-72 אחוז במהירות התפשטות האש לעומת אלה עם חומרי ליבה מסוג EPS. זה מהווה הבדל משמעותי בתוצאות של ביטחון. לארכיטקטים העוסקים בפרויקטים ברחבי העולם, חשוב ביותר לבדוק את התקנות המקומיות בנוגע לאש. מערכת GB/T 8624 הסינית, למשל, מציבה מגבלות חמורות הרבה יותר על צפיפות עשן מאשר רוב התקנים העולמיים האחרים, דבר שיכול להשפיע בצורה משמעותית על בחירת החומרים.

אישורים חיוניים: EN 13501-1, ASTM E84, ו-GB8624

אימות של צד ג' מראה כי פנלים מכותנה סלע עונים על מדדי ביצועי אש קריטיים:

התקנים הללו דורשים בדיקות מעבדה עצמאיות בתנאים מבוקרים, כולל תרחיש שריפה של פינת חדר לפי ISO 9705. לוחות שמקבלים את שלושת האישורים מפגינים בדרך כלל איבוד חוזק לא גדול מ-15% בטמפרטורה של 1,000°C—גורם קריטי ליישומים נושאי משקל בבניינים מרובי קומות.

התקנה ושימור לבטיחות אש לטווח ארוך

התקנה ותחזוקה מתאימות של לוחות סנדוויץ' מצמר סלע משפיעים ישירות על ביצועי ההתנגדות לאש לאורך עשורים.

שיטות עבודה מומלצות: מניעת גשרים תרמיים ודבקות הח sealing

• סדרו את המפרקים של הלוחות בצורה מדורגת כדי למחוק רווחים רציפים המאפשרים העברת חום
• השתמשו בחומרי הרמה סיליקון בעלי דירוג טמפרטורה גבוהה, המתאימים ל-≥1,000°C, בקצוות הלוחות ובנקודות חדירה
• השתמשו בשדרוגי סגסוגת עמידים באש בעובי 6 מ"מ לצורך החיבור בין מקטעים של קירות עמידים באש, כדי לשמור על שלמותם

טיפים לתחזוקה לשם שמירה על עמידות באש לאורך זמן

• בצעו בדיקות ויזואליות שנתיות של חומרי ההרמה בעזרת צילום תרמי כדי לאתר רווחים חבויים
• נקה את המשטחים באמצעות תמיסות נטרליות מבחינת pH כדי למנוע קורוזיה של חיפויים מגנים
• יש להחליף לוחות פגומים תוך 48 שעות ממועד החשיפה לאש שנמשכה יותר משתי שעות

מתקנים שעקבו אחר פרוטוקולים אלו שמרו על 97% מתaghan ההתנגדות לאש המקורית לאחר 15 שנים, בהשוואה ל-62% במבנים שטופלו בצורה לקויה (מחקר 2023).

שאלות נפוצות

מהו לוח סנדוויץ' מאבן צור?

לוח סנדוויץ' מאבן צור מורכב מלביבה עשורה מאבן צור, הידועה בהתנגדותה לאש, ושתי דוכנות מתכת שסנדוויצ'ות את הליבה. הוא משמש בבנייה בזכות תכונות הבידוד וההתנגדות לאש המمتازות שלו.

למה חשובה התנגדות לאש בחומרי בנייה?

ההתנגדות לאש היא קריטית כדי למנוע את התפשטות האש, לספק זמן בריחה נוסף לתושבים ולצמצם אובדן רכוש אפשרי. חומרים בעלי התנגדות גבוהה לאש, כמו אבן צור, אינם תורמים להתרחבות האש ועוזרים לשמור על שלמות המבנית.

איך מתפקדת אבן צור בהשוואה לחומרי בידוד אחרים?

צמר סלע עמיד באש יותר מחלפים כמו EPS ו-PU. בעוד ש-EPS ו-PU יכולים להידלק ולשחרר גזים רעילים, צמר סלע עמיד בלחמיות גבוהות ושומר על שלמותו המבנית בתנאי שריפה. עובדה זו הופכת אותו לבחירה מועדפת עבור מבנים בסיכון גבוה.

מהן התקנות המרכזיות לחומרים עמידי אש?

חומרי עמידות באש חייבים לעמוד בתקנים כמו EN 13501-1, ASTM E84 ו-GB8624, שמעריכים את התפשטות הלהט, ייצור העשן והבעירה. צמר סלע מקיים בדרך כלל את הסיווגים הגבוהים ביותר, כגון A1 בעבור חומרים לא ניתנים לדליקות.